[发明专利]体外血液动力学的内皮/平滑肌细胞共培养模型在鉴定血管疾病的新型治疗靶标中的应用

摘要

本发明涉及用于将人体循环模型化后的血液动力学(即血流)模式施加于培养中的人类/动物细胞的体外生物机械模型。这一模型复现了使用非侵入式磁共振成像从人体循环直接测量的并且翻译给控制椎台转动的马达的血液动力学流模式。椎台浸入流体(即细胞培养基)中并且达到密切接近在平板表面生长的细胞表面。椎台的转动将动量传感到流体上并且在平板或细胞表面产生依时间变化的剪切应力。这一模型最接近地模拟了体内施加于内皮细胞(血管内衬的细胞)的生理血液动力学力并且克服了早前应用更简化的非生理流动式的流装置的局限性。本发明的另一方面涉及结合Transwell的共培养皿。这允许在培养皿环境下物理分离两种、三种或更多种不同细胞类型，同时将内部的细胞表面暴露于模拟的血液动力学流模式。其他重要的改变包括定制的流入和流出管道以向共培养模型的内和外室两者分别且独立地供给培养基、药物等。使用外部组件来控制生理温度和气体浓度。通过人工Transwell膜以及Petri皿的底部的贴壁细胞的物理分离允许分别地分离每个细胞层、或表面用于生物分析阵列(即蛋白质、基因等)。

主权项

在细胞培养期间模拟血液动力学流的方法，所述方法包括步骤：向petri皿中加入培养基；将第一种类型的细胞在多孔膜的第一面铺板接种；将第二种类型的细胞在多孔膜的第二面铺板接种，其中所述petri皿包含含有第一种类型的细胞的外室和含有第二种类型的细胞的内室；将培养基灌注进和灌注出内室；将培养基灌注进和灌注出外室；向被铺板的第二种类型的细胞施加剪切应力，所述剪切应力由血液动力学流装置的旋转椎台引起的培养基的流产生，所述流模拟了血液动力学流；其中所述方法不包括任何疾病或健康状况的诊断。